具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本申请一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本申请的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本申请的所有实施例。可以理解，在不偏离本申请的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本申请的范围由所附的权利要求所限定。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。对于附图中的各单元之间的连线，仅仅是为了便于说明，其表示至少连线两端的单元是相互通信的，并非旨在限制未连线的单元之间无法通信。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

以下将高电平作为有效电平，低电平作为失效电平进行介绍。当然与这种情况互补的实施例也属于本申请的保护范围。

以下描述中的晶体管可以是MOS晶体管，第一极和第二极代表漏极或源极，控制极代表栅极。以下描述中的晶体管也可以是双极型晶体管，第一极和第二极代表集电极或发射机，控制极代表基极。

如前所示，由于用户有可能采用不同型号的NTC电阻来控制LED的工作状态，因此针对不同的NTC电阻要制定不同的随温度变化的LED电流目标。当然，可以采用ADC来对温度进行感测，并且利用MCU配合软件的方法来实现对LED目标电流的调控。但是这样做会导致搭建LED驱动系统的成本过高，而且操控复杂。

为了在实现随温度变化对LED电流进行调控的同时降低LED驱动系统的成本，本申请提供了以下方案，可以在保持没有大幅提高成本的前提下，实现LED电流目标与NTC电阻随温度变化曲线的匹配。

根据一个实施例，本申请提供了一种LED的控制方法，在用户采用不同的热敏电阻来实现随温度对LED电流或电压进行控制的情况下，只需要更换与热敏电阻配套的电阻，而无需对LED驱动芯片进行任何改变，就可以实现LED控制目标与当前热敏电阻随温度变化的斜率拟合，并且同时保证将LED控制目标钳位在预设的上下限之间，以保证LED正常的照明功能。

举例来说，无论热敏电阻的型号如何改变，在保证LED控制目标(电流)在温度低于T1的时候满足图1b所示的ILED1、在温度高于T2的时候满足图1b所示的ILED2的前提下，通过调整与热敏电阻配套的电阻的阻值，使得在温度在T1和T2之间时，LED控制目标的变化斜率与图1a所示的热敏电阻变化斜率拟合或者基本相同。

图2所示为根据本申请一个实施例的LED驱动系统的架构示意图。

根据一个实施例，该系统可以包括LED驱动芯片20以及热敏电阻RNTC及其配套电阻Ro和Rc。

根据一个实施例，LED驱动芯片20可以包括LED电流检测单元201，LED电流控制单元202，LED驱动单元203，目标产生单元204。热敏电阻RNTC以及与其配套的电阻Rc和Ro可以位于芯片外或者说独立于该芯片。用户可以根据需要更换不同型号的RNTC，并且可以通过更换相应的Rc和Ro以产生与该RNTC匹配的LED控制目标，用于控制LED的发光情况。

根据一个实施例，LED电流检测单元201可以检测LED驱动单元203输出的LED电流，并将检测结果反馈给LED电流控制单元202。

根据一个实施例，目标产生单元204通过第一配套电阻Rc接地；目标产生单元204还通过热敏电阻RNTC和与之串联的第二配套电阻Ro接地。

根据一个实施例，LED电流控制单元202可以配置为接收来自于目标产生单元204的控制目标，并且基于该控制目标以及接收到的LED电流检测单元201的检测结果来确定在特定温度下LED驱动指示信号。

根据一个实施例，LED驱动单元203接收LED电流控制单元的202的输出，并将符合目标要求的LED驱动信号提供给LED。

图3所示为根据本申请一个实施例的目标产生单元的架构示意图。

如图所示，目标产生单元可以包括电压源Vc,其一端配置为接收地电位，另一端耦合到配套电阻Rc,配置为在电阻Rc上产生电流Ic。

根据一个实施例，目标产生单元还可以包括流控电流源I2，配置为产生在热敏电阻RNTC和配套电阻Ro上流经的电流I2。根据一个实施例，I2与Ic成比例关系，例如I2可以等于Ic。

根据一个实施例，在热敏电阻RNTC和配套电阻Ro上的压降Vtarget可以作为控制LED的控制目标，当然还要经过钳位电路的限制。

根据一个是实力，目标产生单元还可以包括电压钳位电路，例如与RNTC和Ro支路并联的两条电压钳位支路。进行电压钳位的结构可以包括本领域中各种已知的结构。

根据一个实施例，第一条电压钳位支路可以包括，电压源V1和二极管D1。电压源V1一端配置为接收地电位，另一端耦合到二极管D1的阴极，二极管D1的阳极耦合到RNTC与流控电流源之间的节点。

根据一个实施例，第二条电压钳位支路可以包括电压源V2以及二极管D2。电压源V2一段可以配置为接收地电位，另一端耦合到二极管D2的阳极。二极管D2的阴极耦合到到RNTC与流控电流源之间的节点。

根据一个实施例，V1的电压可以对应于LED电流上限ILED1，V2的电压可以对应于LED电流下限ILED2。

通过根据RNTC的型号选择其配套电阻Rc和Ro，可以使得在温度低于T1的情况下，LED的电流稳定在LED1，在温度高于T2的情况下，LED的电流稳定在LED2，在温度从T1到T2变化的区间，LED电流的变化斜率与RNTC随温度变化的斜率拟合或者基本相同。

根据一个实施例，ILED1例如可以是100％LED的最大工作电流，ILED2可以是50％LED的最大工作电流。当然，不同的系统可以根据需要对这两个上下限进行定义。

对热敏电阻配套电阻的计算将在下文详细介绍。

图4所示为根据本申请一个实施例的目标产生单元的电路示意图。如图所示，目标产生单元可以包括电压源Vc,运算放大器EA，以及由晶体管Q1和Q2组成的电流镜,还有电压钳位电路。根据一个实施例，图3所示的流控电流源I2可以包括运算放大器EA以及晶体管Q1和Q2。

根据一个实施例，EA的正输入端可以接收电流源电压Vc，输出端可以耦合到晶体管Q1的控制极，负输入端可以耦合到晶体管Q1的第二极。晶体管Q1的第一极可以耦合到电源，第二极可以通过电阻Rc接地。晶体管Q2的控制极可以耦合到晶体管Q1的控制极，晶体管Q2的第一极可以耦合到电源，第二极可以通过串联的电阻RNTC和Ro接地。

根据一个实施例，第一电压钳位支路可以包括二极管D1和电压源V1，二极管D1的阳极耦合到晶体管Q2的第二极，二极管D1的阴极通过电压源V1接地。

根据一个实施例，根据一个实施例，第二电压钳位支路可以包括二极管D2和电压源V2，二极管D2的阴极耦合到晶体管Q2的第二极，二极管D2的阳极通过电压源V2接地。

根据一个实施例，流经电阻Rc的电流是Ic，流经电阻RNTC和Ro的电流是I2。

根据一个实施例，如此连接的运算放大器EA会维持其正负输入端电压相等，也就是将Rc上的压降稳定在Vc，从而在Rc上形成基准电流Ic。通过晶体管Q1和Q2的镜像作用，产生一个与基准电流Ic成比例的电流I2。I2流经电阻RNTC和Ro，在这两个电阻上的压降Vtarget被作为LED控制目标。根据一个实施例I2可以等于Ic。

根据一个实施例，Vtarget被钳位在V1和V2之间，当温度低于T1时，Vtarget保持在V1的水平；当温度高于T2时，Vtarget保持在V2的水平；当温度在T1至T2之间变化时，Vtarget跟随RNTC的阻值的变化而变化。根据一个实施例，V1可以对应于LED的最大工作电流，而V2可以是例如V1的50％，对应于LED最大工作电流50％。当然，V1和V2的值以及与LED最大工作电流之间的对应关系可以系统的需要设置。

根据一个实施例，当用户更换不同型号的RNTC时，无需更换电流源V1和V2，通过调节Rc的值可以调节LED控制目标变化曲线随温度变化的斜率，使其尽量与当前RNTC的电阻率随温度变化曲线的斜率拟合。通过调节Ro的值可以调节LED控制目标变化曲线的高低，使V1和V2对应的LED电流与ILED1和ILED2重合。

以下详细介绍一种基于RNTC计算配套的Rc和Ro的方法。

公式(1)展示了基于

RNTC＝Tc*T+RNTCo (1)

其中Tc是当前NTC电阻的电阻率随温度的变化率，Tc是负值；T是当前温度；RNTCo为NTC电阻在零度时的电阻值；RNTC为NTC电阻在当前温度下的电阻值。

基准电流可以通过公式(2)进行计算

基于基准电流通过电流镜可以获得流经RNTC的电流I2,如公式(3)

I2＝A*Ic (3)

其中A是电流镜的比例系数，是正数，根据一个实施例A可以为1。

控制目标Vtarget可以通过公式(4)表达

Vtarget＝I2*(RNTC+Ro) (4)

因此，Vtarget可以进一步表达为

将以下两个公式代入公式(7)

Vtarget(T1)＝V1 (8)

Vtarget(T2)＝V2 (9)

可以得到以下公式(10)

因而可以根据公示(10)，以及已知的T1和T2，以及V1和V2(分别与ILED1与ILED2对应的LED电压)，以及当前RNTC的电阻值随温度的变化率Tc，计算与当前热敏电阻对应的第一配套电阻Rc的值。

根据一个实施例，可以选择例如温度为T1时的电压V1带入公式(6)

Vtarget(T1)＝V1 (11)

并基于经上述计算获得的Rc的值可以计算配套电阻Ro如公式(12)所示

其中RNTC(T1)＝Tc*T1+RNTCo。

图5所示为根据本申请另一个实施例的目标产生单元的架构示意图。

根据一个实施例，该目标产生单元可以包括电流源Ic’,其配置为在热敏电阻RNTC和与其串联的配套电阻Ro’上产生压降VPIN3，即芯片管脚PIN3处电压。

根据一个实施例，该目标产生单元还可以包括流控电压源VR1，配置为产生在配套电阻R1上产生电流IR1。根据一个实施例，VR1的电压与VPIN3的电压成比例关系，例如二者可相等，或者VR1等于aVPIN3，a为正数。

根据一个实施例，该目标产生单元还可以包括流控电流源I2’，其电流可以与IR1成比例关系，例如二者可以相等，或者I2’等于bIR1,b为正数。

根据一个实施例，该目标产生单元还可以包括与I2’耦合的电流钳位支路，配置为在温度低于T1时将控制目标Itarget钳位在ILED1的水平，在温度高于T2时将目标Itarget钳位在ILED2的水平。进行电流钳位的结构可以包括本领域中各种已知的结构。

图6所示为根据本申请另一个实施例的目标产生单元的电路示意图。如图所示，目标产生单元可以包括电流源Ic’,运算放大器EA’，以及由晶体管Q1’和Q2’组成的电流镜,还有与Q2’耦合的电流钳位支路。根据一个实施例，图5所示的压控电压源IR1以及流控电流源I2’可以包括运算放大其EA’以及晶体管Q1’和Q2’。

根据一个实施例，电流源Ic’一端耦合到电源，另一端通过串联的热敏电阻RNTC和配套电阻Ro’接地。

根据一个实施例，EA’的正输入端可以接收VPIN3(也就是RNTC和Ro’上的压降)，输出端可以耦合到晶体管Q1’的控制极，负输入端可以耦合到晶体管Q1’的第二极也就是芯片管脚PIN4。

根据一个实施例，晶体管Q1’的第一极耦合到电源，第二极通过配套电阻R1接地。

根据一个实施例，晶体管Q2’的控制极耦合到晶体管Q1’的控制极，晶体管Q2’的第一极耦合到电源，第二极耦合到电流钳位电路。

根据一个实施例，电流钳位电路可以采用本领域现有的不同结构，并用于当温度低于T1的情况下使LED控制目标稳定在ILED1，当温度高于T2的情况下使LED控制目标稳定在ILED2。

根据一个实施例，流经电阻R1的电流是IR1，流经电阻RNTC和Ro’的电流是电流源的电流Ic’。

根据一个实施例，如此连接的运算放大器EA’会维持其正负输入端电压相等，也就是维持VPIN3等于VPIN4。因此，配套电阻R1上的压降等于VPIN3。通过晶体管Q1’和Q2’的镜像作用，会将流经配套电阻R1上的电流IR1成比例镜像到晶体管Q2’第二极形成I2’。例如I2’可以等于IR1。I2’流经电流钳位电路，会输出LED控制目标Itarget。

根据一个实施例，电流钳位电路可以采用本领域现有的不同结构，并用于当温度低于T1的情况下使LED目标电流Itarget可以为ILED1，当温度高于T2的情况下使LED的目标电流Itarget可以为ILED2。

根据一个实施例，当用户更换不同型号的RNTC时，无需改变ILED1和ILED2，通过调节R1的值可以调节LED控制目标的曲线随温度变化的斜率，使其尽量与当前RNTC的电阻率随温度变化曲线的斜率拟合；通过调节Ro’的值可以调节LED控制目标的曲线的高低，使LED控制目标的曲线的对应于温度T1和T2的两个阈值点与ILED1和ILED2重合。

以下详细介绍一种基于RNTC计算配套的R1和Ro’的方法。

公式(13)展示了基于

RNTC＝Tc*T+RNTCo (13)

其中Tc是当前NTC电阻的电阻率随温度的变化率，Tc是负值；T是当前温度；RNTCo为NTC电阻在零度时的电阻值；RNTC为NTC电阻在当前温度下的电阻值。

RNTC和Ro’上的压降可以通过公式(14)表示

VPIN3＝Ic’*(RNTC+Ro’) (14)

又因为利用运算放大器EA’可以将VPIN3镜像到VPIN4，得到公式(15)

VPIN4＝VPIN3 (15)

流经配套电阻R1的电流可以通过公式(16)表示

IR1＝VPIN4/R1＝VPIN3/R1＝Ic’*(RNTC+Ro’)/R1 (16)

通过晶体管Q1’和Q2’的镜像关系，可以将IR1镜像到Q2’的第二极，I2’可以通过公式(17)表示

I2’＝A*IR1＝A*Ic’*(RNTC+Ro’)/R1 (17)

其中A为IR1与I2’之间的比例关系，A可以为正数。

在两个温度阈值T1和T2时，目标电流可以分别表示为

ILED1＝I2’(T1) (18)

ILED2＝I2’(T2) (19)

将公式(18)和(19)分别代入公式(17)可以得到公式(20)

ILED2-ILED1＝A*Ic’*(RNTC(T2)-RNTC(T1))/R1 (20)

由于ILED1、ILED2、Ic’、RNTC(T1)、RNTC(T2)以及A均是已知值，可以通过公式(20)计算配套电阻R1的值。

可以将计算得到的配套电阻R1以及例如公式(18)代入公式(17)可以得到公式(21)

ILED1＝A(Ic’*(RNTC(T1)+Ro’)/R1 (21)

由于ILED1、Ic’、RNTC(T1)以及A均是已知值，可以通过公式(21)计算配套电阻Ro’,的值，RNTC(T1)＝Tc*T1+RNTCo。

在本申请中，提到的控制目标可以是LED电流或者电压，不同的LED电流或者电压对应于LED不同的亮度。当然电流信号和电压信号彼此之间是可以转换的，因此基于本申请的方案在得到特定类型的控制目标以后，将其转换成另一种形式，仍然属于本申请所保护的范围。

通过采用本申请所公开的方法，无需改变LED驱动芯片的内部结构，也无需增加LED驱动芯片的设计成本，仅仅通过调节在芯片外部设置的与热敏电阻相应的配套电阻，就可以针对不同型号的热敏电阻实现与其随温度变化曲线斜率拟合的LED控制目标曲线，并且保证针对不同的热敏电阻，LED控制目标的上下限均满足相同的上下限水平。本申请公开的LED控制系统和方法成本低，控制过程简单。可以针对市场上不同型号的NTC电阻准备相应的配套电阻，用户只要根据该对应关系就可以自行更换NTC电阻及其配套电阻，无需更换LED驱动芯片或者对驱动软件进行任何改动。

因此，虽然参照特定的示例来描述了本申请，其中这些特定的示例仅仅旨在是示例性的，而不是对本申请进行限制，但对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本申请的精神和保护范围的基础上，可以对所公开的实施例进行改变、增加或者删除。